电气试验在变压器故障分析中的应用研究探讨

张超平

摘要：现如今各个行业对于电力资源的需求量越来越大。变压器能够保证电力系统稳定运行，但是由于变压器运行环境比较复杂，很容易导致变压器出现故障，造成整个供电系统瘫痪，所以必须要对变压器故障进行详细的分析。利用电气试验来研究变压器故障的主要成因，并且进行相对应的解决对策，提高变压器故障的处置效率，保证我国电力事业的稳定发展。

关键词：电气试验;变压器;故障分析;应用

1变压器主要的故障及原因

1.1绕组形变故障

在变压器中，如果因为短路电流而导致变压器内部受到冲击，就很容易出现绕组故障。电网中实际运行的电力变压器，经常会因为不同的原因而受到短路电流的冲击，其中最严重的就属于近期短路故障，短路冲击电流能够使得变压器的绕组承受的电动力瞬间升高至数百倍，导致绕组温度急速升高，所以线圈的机械能变弱，引起变压器绕组故障。

当变压器遭遇短路电流冲击之后，很难承受如此强大的短路电动力，所以会产生故障，由于受到短路冲击而引发变速器故障已经逐渐成为主要的原因之一。

在电力系统实际运行的过程中，要想检测短路冲击电流则必须进行离线检查，但是却并不能够灵活地反映出变压器绕组故障，而且准确性也不高，所以这就导致电力系统的稳定运行，存在一定的安全隐患。还有一些变压器的绕组线圈出现比较小的变形时，并没有破坏绝缘所有的检测都能够正常，这样就导致频率响应法以及短路电抗法，均不能够准确地判断绕组存在的故障。而在变压器故障诊断中，通过利用离线吊芯检查的方式，不仅会消耗大量的人力、物力、财力，对变压器自身也会造成一定的影响，所以必须要改进检测方式，通过实时在线准确地判断变压器绕组故障的原因。

1.2铁芯故障

一般的变压器铁芯都是由非线性铁磁材料硅钢片构成，但是由于硅钢片在交变磁场中的长度会逐渐的变化，所以导致磁质伸缩影响了芯片励磁频率。当硅钢片的磁致伸缩率增大时，铁芯的形变量也会增加，导致铁芯的振动频繁，如果铁芯磁质伸缩变化周期是交流电压周期的一半，所以就会造成变压器铁芯振动频率以100Hz为基础，但实际上由于变压器铁芯的振动除了有基频振动以外，还包含基频整数倍的高频附加振动信号，导致磁致伸缩非线性以及铁芯内框和外框的磁路径长短存在区别，造成高次谐波分量，导致铁芯振动信号的波形并没有呈现出正弦分布。主要的原因在于变压器铁芯内部的絕缘层破损，或者出现纸板受潮的情况。如果变压器的油箱底部存在大量的油渍，很有可能导致自身的绝缘性能下降，当变压器箱体的金属零件出现脱落时，也会造成硅钢片局部短路的问题，而铁片内部的硅钢片表面，如果出现绝缘漆脱落的问题，也会造成铁芯暴露在空气中，引发变压器故障。

2试验应用

进行故障分析，可以从以下几个方面进行展开。

第一，进行绝缘油试验。绝缘油主要起保护铁芯及绕组相应组件的作用，通过隔绝氧气作用，实现绝缘、散热、保护等功能。而由于其具有流动性，在进行实验时，我们需要对其外观、pH值、闪点、体积电阻率、含气量及含水量等进行检验。而对其绝缘油的性能、强度等进行确认。

第二，进行直流电阻试验，这主要是为了测量变压器中绕组组件内部的导线质量，对其焊接、引线、接头以及分接开关等位置的接触性进行测定，同时也能够进一步对其电路连接（见图1）方式正确性、断路、短路等现象进行检查。在实验过程中，通过将元件接通直流电，从而测定其电阻数据。实验结果经过对比，在1.6MVA变压器中，取各绕组间的平均值，与绕组的测定电阻值进行对比，大于2%，则表示绕组存在故障。低于1.6MVA变压器，各绕组相间的数据，大于平均值的4%，则表示绕组存在故障。

第三，绝缘及传导电流的实验，通过将直流电压直接作用于介质，传导电流将通过介质，其电流值，一般作为测定绝缘体内部出现受潮、脏污、缺陷等问题的参考值。其一般作为恒定值，与绝缘电阻值对应，通过确定绕组的绝缘电阻，吸收比以及传导电流值，从而发现如，元件破裂等缺陷。

第四，短路试验，通过测量额定电流作用下的组抗压和短路损耗，可以进一步确定变压器内部构件缺陷，油箱局部过热，绕组短路及错位等情况。除此之外，阻抗压的值对于测定，短路位置以及内部发生的元件几何改变有较大意义。需要强调的是，在进行非电源一侧的绕组试验时，需要进行人为短路操作。

3电力系统中变压器的维护措施

3.1规划设计维护方案，按时开展对配电变压器的维护

在针对配电变压器进行维护的时候，必须要组织设计科学合理的维护方案，按时实施对配电变压器的检验与维护作业。因为随着变压器的运行，在到了一定时间长度之后，便会发生元器件收到损害或老化的问题，按时对其开展检验，可以在第一时间找到配电变压器元器件发生损害或者老化的问题，并尽快加以更替，这样就能够防止配电变压器故障问题的出现。另外，作为有关的工作者在进行方案的设计作业中，应该按照配电变压器具体的运行状况和工作者的实际时间来对方案加以规划，同时严谨遵守方案中所要求的时间开展配电变压器的检验工作，保障配电变压器可以维持在高水平的运行状态。

3.2针对配电变压器设备的损耗实施技术应对

对于配电变压器设备来说，在平时作业的时候，难免都会发生损耗的问题，这将会直接影响着供电系统的稳定运行，导致供电质量降低。所以，在针对配电变压器开展维护作业的时候，要结合配电变压器设备的实际损耗开展技术处理作业，对那些损耗厉害的要在第一时间进行替换，避免造成对供电系统的影响。不仅如此，因为配电变压器属于高损耗产品的范畴，在对配电变压器进行筛选的过程中，要严格把握质量，要选那些抗损性能强的，如此一来才可以降低配电变压器的替换频率，尽可能地保障配电变压器的正常工作。

4结束语

总而言之，电气试验作为新时期解决变压器故障的一种行之有效的方法，因为其省时省力，方便快捷，准确无误而大量应用与电力行业的检查维修中。电气试验不仅可以减少电力公司的损失，还可以延长材料的使用寿命，更可以保证电力行业的运行。

参考文献

[1]黄琼芳.电力系统中变电运行设备检修技术研究[J].科技视界，2017（33）：100+95.

[2]李彦.配电网节能潜力挖掘与供电质量提升措施研究[D].青岛大学，2017.

[3]徐海瑞.一种变压器饼式绕组故障定位的新方法[J].变压器，2017，54（11）：61-63.